不同摊放处理对茶鲜叶游离氨基酸的影响

胡善国，刘亚芹，王辉，周汉琛，雷攀登，杜志远，黄建琴，王海燕，朱红闺

（1.安徽省农业科学院茶叶研究所，安徽黄山245000；2.黄山市松萝茶业专业合作社，安徽休宁245400）

氨基酸（Amino acids，AAs）是茶鲜叶和成品茶中的重要生化成分，其含量与滋味密切相关。茶叶中氨基酸主要以两种形态存在，一种是游离态，另一种是结合态，即结合在蛋白质中的氨基酸。茶叶水浸出物中呈游离状态且具有α-氨基的氨基酸，均称为游离氨基酸（Free amino acids，FAAs）。茶叶中游离氨基酸虽仅占干物质的1%～4%[1-2]，却是影响茶叶品质的重要物质，是茶叶鲜爽味和香气的主要组分。

鲜叶摊放是绿茶加工过程中重要的前处理工序，已在名优绿茶制作中广泛应用。目前普遍认为，摊放可促进茶鲜叶的化学变化，酶系活力增强，淀粉、多糖、蛋白质和果胶类等物质水解生成可溶性糖和氨基酸等简单物质，有利于提高茶汤滋味和香气品质[3-7]。控制好鲜叶摊放环境是提高茶叶品质的关键，温（湿）度是摊放环境的重要影响因子，摊放环境温（湿）度不同会对茶鲜叶化学成分的变化产生影响。杨健[8]进行的鄂茶10号茶鲜叶摊放预试验的结果表明，温度15℃、湿度70%是采后茶鲜叶理想的贮青条件；尹军峰等[9]研究发现相对低温（20℃）高湿（90%）环境条件下，摊放茶鲜叶中咖啡碱、氨基酸、可溶性总糖含量等都有较大的增加；张应根等[10]为改进白茶萎凋工艺，以福鼎大白毫茶鲜叶为原料，研究不同温、湿度环境对白茶品质的影响，认为在高温（35℃）高湿（85%）条件下氨基酸、咖啡碱含量增加；叶玉龙[11]通过不同摊放温度对福鼎大白茶鲜叶主要化学成分的影响进行分析研究，结果表明茶氨酸（Thea）、谷氨酸（Glu）、脯氨酸（Pro）和天冬氨酸（Asp）是四种主要氨基酸，在摊放过程中其含量总是高于其他氨基酸；虞昕磊[12]研究不同摊放处理对非挥发性成分的代谢以及绿茶滋味品质的影响，发现低温环境下脯氨酸和苯丙氨酸的积累量更高，氨基酸总量增多。大量试验研究[13-17]为名优茶的摊放提供一定的理论依据，然而目前对同一环境湿度下不同摊放温度条件对茶鲜叶氨基酸变化的影响研究较少。

“凫早2号”是安徽省农业科学院茶叶研究所于1980～1989年选育的国家级茶树良种，具有发芽早、适制绿茶、春茶干样氨基酸含量高（4.7%）等特点[18]，是黄山地区名优绿茶的重要鲜叶来源。名优绿茶中游离氨基酸是影响茶汤鲜爽、润度及香气、色泽的重要品质指标[19]，同时也是名优绿茶中的重要功能成分。研究以凫早2号茶树品种茶鲜叶为原料，利用智能人工气候箱设定摊放环境温度条件，系统研究不同摊放处理对茶鲜叶游离氨基酸组分含量的影响。研究结果对完善名优绿茶设施摊放技术和提高名优绿茶品质都具有重要的理论指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试茶鲜叶采自安徽省农科院茶叶研究所品种园内6年生茶树品种“凫早2号”，采摘标准为一芽一叶、一芽二叶。采摘于2021年4月中上旬，晴天采摘，温度20℃，湿度78%。茶氨酸标准品购自北京百灵威科技有限公司；35种游离氨基酸分析标准品为德国Sykam公司产品。

PRX-450D人工气候箱（宁波赛福实验仪器有限公司）；MA-150C红外水份测定仪（德国赛多利斯公司）；M1-211A微波炉（美的集团）；6CH-941茶叶烘焙机（浙江上洋机械股份有限公司）；FZ102植物样品粉碎机 （天津泰斯特公司）；ME104电子分析天平（梅特勒－托利多国际贸易（上海）有限公司）；HWS-24电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；S433D氨基酸自动分析仪（德国Sykam公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制作

供试鲜叶材料采回后，均匀分成4组，1组不摊放，立即取100 g鲜叶用微波固样（方法同下），其余3组进行摊放处理，按2.5～3 cm厚度均匀摊放于人工气候箱中。分别设置15℃、18℃与21℃3个温度水平和78%环境湿度水平。每隔一定时间取鲜叶用水份快速测定仪测定，直至摊放叶含水率70%左右，取100 g摊放叶，采用微波固样法[20]，在1200 W的功率下3 min终止物质代谢，摊凉后，再于80℃条件下烘干60 min。磨样过筛（40目）后-20℃储存备用。不摊放、15℃摊放、18℃摊放、21℃摊放处理组分别命名为NTS、LTS、MTS和HTS，如表1所示。

表1 样品设置Table 1 Sample setup

1.2.2 茶样审评

由茶叶审评专家对茶样进行密码审评，对样品各项指标评分计算出总分。

1.2.3 游离氨基酸含量测定

上机样品制备：准确称取0.25 g茶样，加7mL沸水，90℃水浴10 min，重复3次，冷却后过滤茶汤，定容至25 mL，摇匀。取上述提取液500 μL，样品稀释液1500μL，摇匀后过0.45μm水系膜，待测。测定条件[21]：色谱柱为LCA K07/Li，柱温为38～74℃梯度升温；流动相A为pH 2.9柠檬酸锂溶液，流动相B为pH 4.2柠檬酸锂溶液，流动相C为pH 8.0柠檬酸锂溶液；洗脱泵流速为0.45 mL/min，衍生泵流速为0.25 mL/min，进样体积为50μL。以标准品响应面积、含量计算样品游离氨基酸含量[22]。每个样品平行测定3次。

1.2.4 滋味活性值分析

滋味活性值（taste active value，TAV）是样品中呈味物质的测定值与其滋味阈值之比，计算公式如下[23]：

式中：ρ1为呈味氨基酸的质量浓度，mg/g；ρ2为该氨基酸滋味阈值质量浓度，mg/g。

TAV可反映单一化合物对整体滋味的贡献大小，当TAV＞1时，认为该物质对呈味有贡献，而TAV＜1时，认为该物质对呈味贡献较小，由此确定摊放叶主要的呈味氨基酸[24-25]。

1.3 数据处理

数据结果采用Excel 2016进行描述性分析，SPSS 20进行差异显著性检验（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同摊放温度茶鲜叶含水率的变化及待测样品筛选

如图1所示，摊放过程中，茶鲜叶含水率从77.21%降到67.54%，随着摊放温度的递增，摊放鲜叶平均失水速率呈升高的趋势，表明摊放环境温度越高，茶鲜叶的失水速率越大[26]。从图中可以看出，茶鲜叶在整个摊放过程中的失水速率均可分为两个阶段，即摊放前期（0～1.5 h）和摊放后期（1.5～8 h）。摊放前期，茶鲜叶的失水速率均明显快于摊放后期，平均失水速率高达2.50%，表明前期水分散失比较剧烈[27]。摊放后期，随着摊放时间的推移，3个摊放样品组失水速率存在不同的变化趋势，当鲜叶含水率降到70%以下时，失水速率又有所加快。依据最佳含水率70%的公认摊放程度标准[28]，故筛选6 h（21℃）、7 h（18℃）、8 h（15℃）样品用于游离氨基酸组分含量检测，样品设置如表1所示。

图1摊放过程茶鲜叶含水率的变化Fig.1 Changes of moisture content in fresh tea leaves during spreading

2.2 茶鲜叶游离氨基酸组分含量的比较

不同摊放处理茶鲜叶游离氨基酸组分含量如表2所示，4种“凫早2号”鲜叶样品检测出的游离氨基酸种类存在较大差异，摊放处理组共分离得到16种游离氨基酸，不摊放处理组仅测得12种游离氨基酸，缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸以及酪氨酸均未检出。分析原因在于摊放促使叶细胞组织脱水，细胞液浓缩，酶活增强，一些贮藏物质如淀粉、多糖、蛋白质类物质开始水解生成氨基酸等简单物质[29]。4种摊放鲜叶样品中，除茶氨酸外，其他氨基酸均属于蛋白质氨基酸。摊放样总游离氨基酸含量相较于不摊放样显著（p＜0.05）增加，各样本依次为LTS（39.45±0.79 mg/g）＞HTS（38.09±0.43mg/g）＞MTS（35.18±0.23 mg/g）＞NTS（32.59±0.60 mg/g）。

表2 不同摊放处理茶鲜叶游离氨基酸组分含量表Table 2 Content of amino acid components in fresh tea leaves under different spreading treatments

4种不同摊放处理样品中，含量最高的均为茶氨酸，茶氨酸是茶叶中游离氨基酸的主体部分，对茶叶品质有极显著影响[30]。在研究中，茶氨酸占氨基酸总量的76.62%～83.54%，其次是谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸含量较高，比例占到14.17%～16.16%。含量较少的为甘氨酸、组氨酸、缬氨酸、脯氨酸。

摊放处理组相较于不摊放处理组，茶氨酸含量呈明显（p＜0.05）增加的趋势，该结果与王云等[31]进行的名优绿茶鲜叶摊放试验结果相似，且增幅大小依次为NTS＜MTS＜HTS＜LTS，这可能是因为湿度（78%）恒定的黑暗环境对茶氨酸降解有一定的抑制作用；谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸和脯氨酸的含量在摊放后也均呈上升趋势；相反，天冬氨酸的含量呈下降趋势，样品HTS的降幅最大。

在摊放处理组间，随着摊放温度的增加，氨基酸各组分含量呈现不同的变化趋势，天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸和组氨酸的含量均持续减少，精氨酸的含量保持增大，其余组分含量均为波动状态。

总体而言，相较于不摊放处理，摊放处理下除天冬氨酸外，各游离氨基酸的含量均有不同程度的增加。摊放处理组间，较低温（15℃）条件下，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸以及总游离氨基酸的保留量相对较高，可能由于在相对低温高湿的摊放环境，采后茶鲜叶的失水速度变慢，延长了有机体内的酶促反应时间，使得蛋白质的水解更充分。

2.3 不同摊放处理对茶鲜叶呈味氨基酸的影响

游离氨基酸是食品中的主要基础呈味物质之一，根据游离氨基酸滋味特征，可将其分为鲜味氨基酸（Asp、Glu、The）、甜味氨基酸（Thr、Ser、Gly、Ala、His、Pro）、 苦 味 氨 基 酸（Val、Ile、Leu、Arg）和芳香族氨基酸（Tyr、Phe、Lys、Cys）四大类[32-33]。茶汤中的滋味是由不同呈味游离氨基酸之间的平衡及相互影响决定的，对绿茶风味具有重要作用。

对“凫早2号”茶树鲜叶在不同摊放处理条件下的4组样品FAAs的滋味活性值进行了分析，结果见表3。从呈味氨基酸比较来看，鲜味氨基酸含量较高，苦味氨基酸其次，甜味氨基酸和芳香族氨基酸相当，主要呈味氨基酸为谷氨酸、茶氨酸、天冬氨酸以及精氨酸。谷氨酸和天冬氨酸是鲜味的基本组成成分，谷氨酸的鲜味最强，呈味阈值为0.3 mg/mL，它是味精中的主要成分，能呈现出较强的鲜味[37]。摊放组样品的不同类呈味氨基酸总含量均显著高于不摊放组样品，15℃摊放处理样的鲜味氨基酸和甜味氨基酸总含量均较高，且鲜味氨基酸+甜味氨基酸+芳香族氨基酸的相对含量大于其余摊放处理样。甜味氨基酸能掩盖苦涩味，还能与鲜味氨基酸协同作用，起到增香增鲜的效果[38]。在研究中，这些甜味成分的含量均较低，实际冲泡后达不到甜味阈值[39]。18℃处理样的芳香族氨基酸总量较高。21℃处理组样的苦味氨基酸含量最高，其中亮氨酸的TAV值＞1，呈味作用显著。

表3 不同摊放处理茶鲜叶游离氨基酸TAV值Table 3 Taste active values of free amino acids of fresh tea leaves under different treatments

2.4 不同摊放处理对茶叶品质的影响

不同摊放处理茶叶感官审评结果如表4所示。结果显示，不摊放处理样的品质得分均低于摊放处理样，15℃摊放制得干茶LTS的感官品质最好，汤色绿清澈明亮，滋味鲜醇，香气清香持久。摊放处理组间，随着摊放温度的升高，处理茶样感官品质总分呈下降趋势，21℃处理茶样除香气指标外，其余感官得分均低于另外两个摊放处理茶样。

表4 不同摊放处理茶叶感官审评结果Table 4 Sensory evaluation results of fresh tea leaves under different treatments

3 讨论

摊放处理茶样共检出16种游离氨基酸，不摊放处理组样品仅测得12种游离氨基酸，缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸以及酪氨酸均未检出。摊放组样品相较于不摊放处理组，谷氨酸、苯丙氨酸、茶氨酸以及总游离氨基酸含量呈明显（p＜0.05）增加的趋势，增幅大小依次为NTS＜MTS＜HTS＜LTS；摊放处理组间，随着摊放温度的增加，氨基酸各组分含量呈现不同的变化趋势，天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、组氨酸的含量均持续减少，精氨酸的含量保持增大，谷氨酸、茶氨酸、苯丙氨酸的含量先减后增，甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、脯氨酸的含量先增后减。

不同摊放处理对茶鲜叶样品呈味特性影响显著。从呈味氨基酸比较来看，鲜味氨基酸含量较高，苦味氨基酸其次，甜味氨基酸和芳香族氨基酸相当。主要呈味氨基酸为谷氨酸、茶氨酸、天冬氨酸以及精氨酸。15℃摊放处理样的鲜味氨基酸和甜味氨基酸总量较高，且鲜味氨基酸、甜味氨基酸、芳香族氨基酸的相对含量大于其余摊放处理组，通过感官审评，发现较低温（15℃）比常温（18℃、21℃）摊放与不摊放处理的鲜叶样滋味鲜爽。

综上所述，低温摊放有利于茶鲜叶游离氨基酸的积累，制得的干茶感官品质较优，尤以15℃摊放处理茶样综合品质最好。